学习单元一 使用单片机前的准备工作

在学习使用单片机前，我们要做好如下准备工作：

一、硬件准备

（1）一台普通的电脑。电脑作为一种工具是不可缺少的。

（2）一块实训电路板。实训电路板也称实验板或用户电路板，市场上可售的很多，初学者也可自己制作，它为初学者学习单片机提供了一个硬件平台。目前在校学生学习单片机大多在实验箱上进行，实验箱为初学者提供了专用于实验的电路板。有了实验板，对初学者来说，免去了焊接电路板的麻烦。

（3）一片51单片机。本书建议初学者采用新型51系列单片机。如STC公司的STC89C51/52 RC等可利用RS-232串口型下载线[见图1-12（a）]烧写程序，ATMEL公司的AT89S51/52可利用并口型下载线[见图1-12（b）]烧写程序。

（4）一个编程器（烧录器）或者一根下载线。编程器和下载线用于将程序写入单片机。因编程器较贵，商品化的一般从300元到近千元，建议初学者采用下载线烧写单片机以降低学习成本，商品化的下载线一般30元到60元。需要注意的是，采用下载线烧写程序时所使用的实验板必须支持ISP下载功能，此时所选用的单片机也必须具有ISP下载功能。

（5）一个在线仿真器（ICE）。仿真是单片机开发过程中非常重要的一个环节，除了一些极简单的任务，一般在产品开发过程中都要进行仿真，仿真的主要目的是进行软件调试，当然借助仿真器，也能进行一些硬件排错。因商品化的仿真器较贵，初学者学习的都是一些较简单的任务，且应用电路和实训程序一般都通过了测试和验证，故可不用考虑购买仿真器，一种很实用的办法是借助一些工具软件如Proteus、Keil、MedWin等提供的仿真功能观察程序运行结果。

二、工具软件的准备

一些常用的工具软件是必须具备的，它们为我们营造了一个好的单片机开发环境。用来设计硬件电路的工具软件有Protel 99、Protel DXP和PowerPcb，用来编译程序、调试程序的工具软件有Keil、MedWin等，用来对程序功能仿真的工具软件有Proteus，用来烧写程序的工具软件有STC-ISP、Atmel MCU ISP等。关于这些工具软件的使用方法在学习情景二中有详细介绍。

三、单片机的应用过程

通常单片机的应用过程可按以下几个过程进行：

（1）单片机应用系统功能设计：明确系统功能和要求，完成单片机及其外部器件的选型工作。

（2）设计硬件电路：根据系统功能和要求设计并搭建硬件电路，包括设计硬件电路原理图和PCB板，工厂制作好PCB板后完成元器件的安装、焊接、硬件电路测试。常见的设计硬件电路的工具软件有Protel 99、Protel DXP和PowerPcb等。

（3）设计软件：根据系统功能和硬件电路编写程序。

（4）编译程序：用工具软件如Keil、MedWin等在电脑中编写程序、调试程序、修改程序错误，最后生成HEX机器码文件。

（5）仿真程序：在没有硬件电路成品版（已焊接好元器件的电路板）时通常可用仿真软件Proteus绘制硬件电路仿真图并检验程序功能，如程序功能异常，则重新检查硬件电路仿真图和程序，按步骤（1）～（5）重复进行，直至程序功能正常。在有成品板时此环节可忽略。

（6）烧写程序：使用下载线并借助工具软件如STC-ISP、Atmel MCU ISP等将程序的HEX机器码文件写入单片机，或者使用编程器并借助配备的工具软件将程序写入单片机。

（7）检查系统功能：观察并测试程序在电路板上的运行情况是否满足系统功能要求，如达不到要求，则重复以上步骤查找原因，重新修改硬件电路或程序。